箱体类零件的测绘.docx
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箱体类零件的测绘.docx
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箱体类零件的测绘
任务三:
箱体类零件测绘
项目任务:
1、根据教师提供的箱体类模型,学生测绘,完成其零件图;
2、箱体类零件结构特点与表达方式的练习;
3、箱体类零件的读图练习。
任务要求:
1、要求学生通过测绘箱体类模型,理解箱体类零件的结构特点及表达方式;
2、通过练习,掌握箱体类零件中平行度、垂直度等的相关知识点;
3、掌握箱体类零件中重合断面图、局部视图、视图等常用表达方法的应用;
4、对测量与绘制的过程有了较好的认识,能按要求正确完成测绘任务。
基础理论知识:
一、箱体类零件图设计特点
箱体类零件是连接、支承、包容件,一般为部件的外壳,如各种变速器箱体或齿轮泵泵体等。
主要起到支承和包容其它零件的作用。
基本构成:
零件结构较为复杂。
材料:
一般为铸件。
加工:
其加工位置较多。
1.常见结构
箱体类零件的结构按其不同的作用常分为下列四个部分:
(1)支承部分
该部分结构形状比较复杂,下部通常做成带有加强筋的空腔:
壁上设有支装轴承用的轴承孔。
下图为齿轮减速器的箱体零件图。
其支承部分为厚度6mm的空腔,上部左右两个圆孔Φ62和Φ47为支承主动齿轮轴和被动齿轮轴轴承的轴承孔。
(2)润滑部分
为了使运动件得到良好的润滑,箱体类零件常设有储油池、注油孔、排油孔、油标孔以及各种油槽。
如图的箱体空腔下部作为储油池之用,Φ14小孔安装油面指示器,M10为排油孔,箱体顶面设计有集油槽。
(3)安装部分
为使箱体设计成一封闭结构和使润滑油不致泄漏,常在箱体零件上装上顶盖、侧盖以及轴承盖。
因此在连接处要加工出连接配合孔,螺钉孔及安装平面,如下图上的6—Φ9为连接箱盖的螺栓通孔。
在每一轴承孔的外侧面设计了凹槽用于固定轴承盖,当然也可设计四个螺孔作为固定轴承盖之用。
又如油面指示器的小螺纹孔3-M3等。
另外箱体类零件必须固定在其它部件上,因此一般有安装底面和连接孔以便安装固定,如图箱体的底面为安装底面,4—Φ9的通孔作为与其它部件连接固定之用。
(4)加强部分
箱体受力较薄弱的部分常用加强筋以增加其强度,如箱体的轴承孔除安装轴承外还要安装轴承盖,因此对于较长的轴承孔,可在轴承孔外部设置加强筋,以增加其强度,如图有四块加强筋。
为了减少加工面积,可将箱体底板下部作成空腔。
为使空腔具有足够的强度,可在中间部分设置加强筋。
2.常用视图
箱体类零件的视图一般采用三个以上基本视图,广泛应用各种表达方法,如断面图、展开剖视图以及局部视图等。
(1)主视图
箱体类零件一般以工作位置作为主视图,这是由于箱体类零件所属的装配图通常是按工作位置来绘制的,且槽体类零件加工位置较多。
由于内腔较外形复杂,因此在主视图上采用剖视,以表达内部结构。
(2)左视图(俯视图或右视图)
设计中往往需要利用左视图(俯视图或右视图)来配合主视图表达箱体的内外形状,采用多少视图要根据箱体零件结构的复杂程度而定,例如为了表示箱体零件的底部形状,需要绘出仰视图,为了表示零件左右方向的形状可选择左视图或右视图。
(3)剖视图
为了表示箱体类零件的内部形状要有足够数量的剖视图。
根据其结构的具体情况可采用全剖视、半剖视或局部剖视。
在许多情况下为了减少视图,可采用局部剖视,这样在同一视图上,一方面表示了箱体零件的外部形状,同时也表达了内部的结构,如上图的主视图采用了局部剖视图,左视图采用了全剖视。
(4)断面图
为了表示箱体零件内部结构中某一截面的形状,有时也采用断面图来表达。
(5)展开剖视图
箱体上的轴孔不在一直线上时,为了清楚地表示各孔的形状,可将各孔沿削切位置摊干在一平面上,井向某一投影面投影,得到展开剖视图。
如下图的齿轮变速箱的俯视图为展开剖视图。
(6)局部视图及局部剖视图
为了表示箱体类零件某部分的结构形状,将该部分向某一投影面投影所得的视图为局部视图,将该部分剖切后向某一投影面投影所得的视图为局部剖视图。
3.尺寸标注的特点
在标注箱体类零什尺寸时,确定各部位的定位尺寸很重要,因为它关系到装配质量的好坏,为此首先要选择好基准面,一般以安装表面、主要孔的轴线和主要端面作为基准。
在箱体零件长、宽,高三个方向各选择一个主要基准。
当各部位的定位尺寸确定后,其定形尺寸才能确定。
以上图减速箱体为例,分析尺寸标注的特点。
减速箱图箱体的底面是它的安装表面,以它作为高度方向的尺寸基准,注出箱体总高80±0.1,这个尺寸与精入轴和输出轴的中心高有关,放油孔和油面指示孔也以底面为尺寸基准。
在长度方向选取箱体的右端面作为尺寸基准,注出顶面安装孔在长度方向的定位尺寸27,底面安装孔在长度方向的定位尺寸25和23,右轴承孔到端面的距离65,两轴承孔之间的距离70±0.08。
在宽度方向选取对称面作为尺寸基准,注出总宽104,轴承端盖安装槽之间的定位尺寸96,空腔宽40。
确定好各部位的定位尺寸后,然后逐个注上定形尺寸。
二、箱体类零件表达的总体原则
零件在产品或部件中的功能不同,其结构形状也是多种多样的,在设计时必须选用一组视图来清楚地表达其整体形状和局部构造、内部结构和外部轮廓:
通过正确、完整、清晰、合理的尺寸标注确定零件的大小。
正确表达一个零件,一般需遵循下列原则:
1.结构功能原则
这是最重要的原则。
要表达好一个零件,首先必须了解此零件在装配体中的作用,结构上可分成哪些主要及次要部分?
如何和其他机件配合或联系?
如何加工和装配?
做到心中有数,才能将零件的结构表达清楚。
2.实形性原则
这是最基本的原则。
工程图样的度量性好,而立体感差,这条原则正是度量性好的根本基础。
例如局部视图和斜视图的配合表达,或者旋转视图的表达正是这一原则的具体体现
3.合理位置原则和形状特征原则
这是主视图选择的两大原则,即涉及零件的放置位置和零件的投射方向。
合理位置又可以从两个方面来理解:
一方面要将主要平面放置为投影面平行面,主要轴线放置为投影面垂直线,因此会产生投影的积聚性,这正是实形性原则所要求的:
另一方面由于零件的工艺性和功能性,必须考虑零件的加上位置和工作位置。
形状特征原则要求主视图尽可能多地反映零件的形状特征。
4.确定性原则
这是其它视图选择的基本原则。
从某种意义上说,其它视图用于表达主视图没有表达的结构,所有视图丧达的合成结果应该准确无误地表达相应零件,无二义性。
5.合理性原则
表达方案往往不是唯一的,有正误、优劣之分。
这又是—个多目标约束问题,用不同的评价标准来衡量,会得到不同的评价结果。
主要涉及内,外形状表达问题,集中表达与分散表达问题,虚线使用问题等。
6.简明性原则
简单明了是视图表达追求的目标。
能用N个视图表达的零件,一般不应该用N+1个;已经表达清楚的某部分结构,没有必要在几个视图上反复表达;内部结构显然应该采用适当的剖视图或断面图来表达。
7.连续封闭原则
每一个视图单位,无论是基本视图及其各种剖视,局部视图、斜视图,还
是移出断面、重合断面、局部放大图,其外边界必然是连续封闭的线框。
波浪线是粗实线的一种特殊形态。
视图内部轮廓线一般也是连续封闭的,有两个特例:
其一,视图以半剖视表示时,轮廓线可能终止于点划线:
其二,出现两类相切之一的情况时,乾廓线突然消失。
掌握了这一原则,对于螺纹表达的理解也有很好的促进作用,即轮廓线外再存在其它图线例如细实线是不可能的,借此原则可以深刻理解内外螺纹的规定画法,内螺纹大径以细实线表示(细实线或约3/4圈细实线圆),符合本原则,否则,将成为挂线;又如,剖面线只可能起止于轮廓线,半剖时单边可能起止于点划线,剖面线不可能起止于细实线、虚线。
8.视图尺寸协调原则
零件图有四个方面的主要内容,如果说视图是第一位的,那么尺寸应该是第二位的,并且必须考虑尺寸标注的问题,同时考虑技术要求中文字和符号问题。
否则零件视图表达方案是不可能确切的.尺寸分布在图样上要清蜥,位置要明显,在表达零件时,必须注意是否有适当和明显的位置用于标注尺寸,以便于零件的形状和大小同时在图纸上充分表达出来。
有时为了简便,采用旁注法可以省略一个视图,但也有时为了尺寸明显,需多画一个视图。
总之,视图表达方案选择是已有表达方法的综合运用。
三、主视图选择原则——合理位置原则和形状特征原则
1.合理位置原则
一个复杂的壳体或箱体类零件,通常为六面体,对这类零件有可能选六个不同方向为主视图的方向;而每一个方向选定的主视图相当于六面体的一个面,它又可以有四个方位,因此就有24种选择主视图的可能性;而每一个方位又可采用不同剖视作为主视图,这样主视图的选择就更多了,更让人无所适从。
因此,对壳体类零件选主视图时,应先确定上、下方位,通常可按工作位置(即该零件在装配体中的上、下位置),这样,就只剩下前、后、左、右四个方位(即四个自由度)可供进一步选择。
若零件工作位置是倾斜的,为便于绘图,应按较小转角转正放置。
下图中轴承架如果底板在下方水平放置,主视图即按此工作位置放置。
对壳体、箱体、泵体、支架、摇臂等锻、铸类零件因装配图主视图按工作位置安排,这些零件的主视图位置也按工作位置放置。
则进行零件设计拆图时,也较方便。
但在车床上加工的轴、套类零件,为了让车工在加工时看图方便,一般将主视图轴线水平放置(在立式车床上加工时例外),即主要按加工位置考虑,如下图(a)所示,为了与大部分工序的位置一致,常使大端位于左边,这样主视图与工件在车床上的位置一致,便于零件图与工件的相互对应。
对于两端加工量差不多的轴、套类零件,若其在装配图中也是水平放置的,则左、右位置应当与装配图中相一致,以利于拆图。
综上所述,若轴套类和轮盘类零件其工作位置轴线垂直,如零件图又直接用于加工时,则主视图轴线应改为水平放置,即按加工位置考虑,以利于看图;叉架类和箱体类零件则按加工位置考虑。
因为这些零件比较复杂,加工位置比较多,故只能按工作位置。
2.形状特征原则
如前所述,壳体类零件在确定上、下位置以后,尚有前、后、左、右四个方向可供选择作为主视图,则应该选择最能反映物体形状特征的投射方向作为主视图,此即形状特征原则。
一般锻、铸零件可对其进行结构分析,以轴承架为例,可分为工作部分(圆筒)、安装部分(底板),两者之间的连接部分(连接板、加强肋)三大部分。
这些部分相对位置最清楚的视图即反映该零件的形状特征,可选为主视图。
图(a)轴承架主视图满足上述条件,而且工作部分两相交孔表达清楚,仅从主视图即可大致看出它是一个什么零件,所以,适于作为主视图。
左视图虽也符合工作位置原则,但工作部分空间层次较少表现,基本上是一个平面图形。
不甚适合作主视图。
图(b)主视图具有同样的优点,但左视图上加强肋与底板——上端面不可见,所以也不宜作主视图。
所以在选主视图时,主要考虑合理位置(工作位置或加工位置)、形状特征、也要考虑其他视图的表达和图幅布置。
按形状特征原则选择主视图的投射方向,能将零件各组成部分的形状及其相互位置关系表达清楚。
又以上图(a)所示支架为例,它所表达的主要内容为;耳片、底板、肋板、螺栓孔、安装孔。
若按六个投射方向进行比较,不难看出,A方向比较多地反映支架的形状特征和用途,如图(b)所示。
而按其它方向投射所表达的内容就不如A向充分,也不符合形状特征原则,故不宜采用,如图(c)所示的投射方向即为这种情况。
对轴、套类零件,轴线水平放置以后可以绕轴线转动(均为加工位置),也有一个按形状特征选择主视图的问题。
例如轴套,图(a)是正确的主视图,它清楚地反映了两孔正交的情况;而图(b)则小孔深度未表达,而且前半部分有无小孔,也难以说明,所以不宜作主视图。
下图(a)主视图表达了左端长方形槽的实形,而图(b)主视图则没有表示槽的实形,不宜作为主视图。
下图(a)主视图清楚地表达了圆头平键键槽的实形,而图(b)主视图可误认为是长方形键槽,所以是不合适的。
由上可知,轴套类零件在主视图按轴线水平放置的同时,还应旋转到其形状特征最清楚的方位,作为主视图.在一组视图中,主视图起了枢纽和核心的作用,视图表达的可读性如何,与主视图的选择是否正确有很大关系,因此必须按上述原则正确选定主视图。
3.其它视图的选择原则——确定性原则
一个零件的各部分结构,哪怕是最次要的局部结构,都必须明白无误地表达清楚,使读者只能作出唯一的解释,这就是确定性要求,这是检验视图方案正确与否的重要条件。
下图(b)之错误,就是因它没有表达清楚小孔是否贯通,前面剖走部分有孔或无孔是不确定的。
下图虽然主视图也难确定剖走部分是否有槽,但在左视图上已表明,所以是确定的。
确定性的要求是对一个视图方案而言,而不是只对一个视图而言。
考虑零件的确定性的过程,也是决定除主视图以外,其他视图取舍的过程。
一个部件是由若干零件组成的,而一个零件则又由一些实心的或空心的锥、柱、球、环、棱柱和棱锥等几何体所组成,或由少量几何体合成的简单组合体所组成。
只要一个零件的所有组成部分都已表达清楚了,则此零件也就表达清楚了,也就具有了确定性,这种方法就是我们已经非常热悉的形体分析法。
下面仍以轴承架图为例,用形体分析方法说明如何决定视图方案。
圆筒由一圆柱体和两相交孔组成,要求主视图及左视图表达(若注直径尺寸,则仅需主视图);下底板由带两圆角(即1/4圆柱体)和4孔的平板(即柱体)所组成;俯视图反映实形是必需的,再加一主视图表达其厚度即可;连接板行于侧面,左视图反映其梯形实形,表明两腰是直线而非曲线(曲线亦可),所以若无左视图,则其形状不确定,必须有左视图,再有主视图表明厚度才是确定的;加强肋平行于正面,主视图反映实形,是必不可少的,再加俯(或左)视图表明其厚度即可。
所以,此零件需主、俯、左三个视图。
当然若只是局部构造需某一视图,也可仅作局部视图(或局部剖视)表示。
由于不需俯视图重复表达圆筒,所以作A-A剖视,以免挡住小孔,并可更好地表示加强肋与连接板正交的情况。
4.视图方案选择的合理性原则
零件视图表达方法往往不是唯一的,即有正误、优劣之分,这是视图方案的合理性所要讨论的。
零件的视图选择是一个灵活性较大的问题,在表达过程中,会遇到许多矛盾,这时要注意抓住主要矛盾和矛盾的主要方面,才能分清主、次,突出重点,便于看图。
(1)合理运用国家标准与尺寸手段
要表达方法得当,视图方案选择合理,必须正确理解与熟练掌握《技术制图》、《机械制图》有关国家标准,同时要正确地将其运用于表达具体零件上。
如图所示套筒采用了半剖视图表达,从国家标准来看,其表达法本身是对的,但应用于简单同轴回转体是不恰当的。
因为半剖视使三同轴圆柱孔只能表达一半,尺寸线不能画出另一端的箭头,而外形简单又是不必表达的,因此、凡同轴空心回转体,以作全削视图为好。
从圆柱与圆锥体来看,一般要以径向和轴向两个视图表示,但因已标注了各直径尺寸(如上图),就可省略轴向视图。
又如下图所示壳体上的4个螺孔4-M6-7H如注明了深10,孔深12,见左视图,不必再以局部剖视表达螺孔和钻孔的深度。
所以尺寸也是一种表达手段,选择视图方案时,也应考虑标注尺寸的因素。
(2)处理好内、外形状的表达关系
在某一个视图上,为了清楚地表示零件的内部结构,常常采用剖视图;但剖开以后,又往往使外形变得不清晰,因而产生矛盾。
解决这个问题的办法有三种:
如果零件的内、外形中一个复杂、一个简单,显然应以表达复杂形状为主。
例如图所示支座的主视图,内部结构复杂外形筒单,因此采用了全剖视。
如果零件的内、外形都较复杂,在同一视图上,它们的投影基本上又不重叠时,可以采用局部剖视的形式,将内、外形同时表示清楚。
例如图汽车刹车分泵泵体的主视图。
如果零件的内、外形都较复杂,在同一视图上,它们的投影又发生重叠,因而不能内外兼顾时,应该分清内外形的主次,将主要的表示在基本视图上,次要的表示在辅助视图上。
(3)集中表达与分散表达问题
集中与分散是指把零件的各部分形状集中于少数几个视图来表达,还是分散在许多单独的视图上来表达。
正确处理这个问题的原则是力求看图方便,使看图者易于想出零件的完整形状。
具体做法是每个视图所表示的内容要有合理安排,不要勉强求多,使图形繁杂混乱;也不要过多使用局部视图,使整体形状支离破碎。
为了表达几个主要组成部分的整体形状,常采用基本视图;若该部分是倾斜的,则可采用斜视图;如仅表示局部结构,则常采用局部视图、局部剖视和断面图。
上图所示的端盖可有不同的视图方案,如上图是视图方案之一。
剖视图表示了内部各主要孔是主视图;若标注了各圆柱孔直径尺寸以后,左视图是可以省略的。
为了表示上部螺孔半圆柱形端面,作了A向局部视图;为表达2个螺孔,作了B—B局部剖视;为表明4个沉孔,作了C—C局部剖视。
下图是端盖另一个较好的视图方案。
它把主视图转了180°,用了较习惯的主、俯、左三个基本视图,把上图下方的三个显得零碎的局部视图和局部剖视,合并于俯视图上;为了表明肋板的铸造圆角,增画了移出断面。
显然此表达方案优于上图。
一般习惯于优先画出主、俯、左三个基本视图,但也不尽然,应根据零件结构由表达需要而定。
如下图由于阀体主视图要和溢流阀装配图中的方向一致,不宜掉头。
左视图是不必要的,而右视图是需要的,所以采用主、俯、右三个基本视图。
B—B剖视也是右视图,因已有右视图用以表达右端各孔分布和右端面形状,并考虑B—B剖面上沉孔的对应,将B—B剖视图置于右视图下方,有利于看图。
(4).零件图上虚线的使用问题
因为虚线对看图来说是比较困难的,所以在图上应尽量避免用大量虚线来表示物体的形状。
虚线的使用,一般按下面的原则:
当零件某一部分的形状,已经由粗实线的图形表达清楚了,则表达这一部分的虚线就不必画,如图所示。
在一个视图上,画了虚线并不影响此视图的清晰,而且可以省略另一个视图时,可以画虚线。
如下图(左)所示的零件,在俯视图上画出虚线表示空腔形状,又不影响视图的清晰,且可省略一个仰视图。
能使某一部分形状表示得更完整时,可以画出虚线。
如图(右)。
5.视图表达的简明性原则
所谓视图表达的简明性,其一般的原则是:
在物体的内、外结构充分表达清楚的前提下,视图(包括剖视、断面)的数量应尽量少。
(1)尽量不画出可省略的视图
如端盖的左视图是属于可省略的视图。
又如阀体图为了表示下方的两组沉孔,画出了两组虚线圆,可以省略一个仰视图。
处于B—B剖切平面上的一组沉孔,已由B—B剖视表示,俯视图上表示该组沉孔的虚线,本可不画;但这样一来,另一组以虚线表示的沉孔,不易理解,不如俯视图画出两组表示相同沉孔的虚线,更有利于表达未剖切到的那组沉孔。
如下图所示零件是由一个四棱柱体和圆筒组成,为了表达四棱柱体及圆柱体,都只需主、俯(或主、左)两视图,因此三视图中可省略俯视图,把尺寸“10”和“18”改注于左视图;或省略左视图,俯视图圆筒右侧改为局部剖视,以表达通孔。
(2)不要重复表达零件的各组成部分
下图(b)主视图和B—B剖视重复表达了圆柱体和同轴圆阶梯孔,不如图(a)中将B—B剖视改为局部剖视图,只表达后面小孔,以免重复。
(3)由尺寸或文字符号已表明的结构,可不必再以图示法表明
如前所述,套筒图既已注明圆柱及各孔直径尺寸,就无必要再画左视图。
同理,以□10或10Xl0标注方形结构尺寸后,表示该处横截面为正方形,每边长为10,就不必再以断面图或局部视图表达。
(4)尽量贯彻应用各种简化画法以简化作图
尽量采用GB/T16675—1996中规定的各种简化表示法,可节省设计时间,缩短设计周期,使绘图工作量大大减少。
下图所示纵轴一般常画一左视图以表达左端6个M5—7H螺孔,但采用简化画法,可在左边作出Φ48中心圆并画出各螺孔的位置。
实际上,由于这是回转体零件,6个螺孔的位置是相关的。
因此即使不画中心圆及各螺孔,而由尺寸“6—M5—7HEQS”表示,也可以不画左视图。
下图所示端盖左、右两视图,由于零件前、后对称,可以只画一半,并在对称中心线两端,各画出两条与其垂直的平行细实线;这样可节省绘图上作量,并可缩小图幅。
注意被省略部分必须靠近视图,如省去左视图之左半部分。
如上所示,为了正确地表达一个零件,特别是比较复杂的零件,要拟定一组合理的视图方案(包括剖视、断面的表达),并不十分容易,所以可拟定几个视图方案加以比较,以选择最佳方案。
6.视图方案选择步骤
视图选择一般步骤如下:
1)对零件进行结构分析和形体分析,分清主要部分和次要部分。
2)选择主视图。
3)先考虑零件主要部分。
确定一些基本视图,把主要部分表示出来;同时
也附带表示出一些次要部分。
4)再考虑余下的次要部分。
增加一些辅助视图,或者把原来的基本视图作一些修改。
5)检查、分析视图,作适当的调整,修改。
在检查时要注意下列两个问题:
表达是否完整。
每一部分的视图是否足够,它们的形状、相对位置和连接关系是否能完全确定。
表达是否清楚。
主、次关系的处理是否恰当,是否便于看图。
必须指出,上述步骤并不是截然分离的,实际上检查、调整常常包含在整个表达过程之中。
对于初学者来说,应当首先注意表达完整的问题,在表达时不要因自己见过实物,就主观地认为各部分的形状、位置和连接关系已经确定,而实际上却没有确定,给看图者造成困难。
在检查时要充分考虑有没有第二种可能性。
举一个最简单的例子,对于柱或板来说,如图所示,如果没有反映它的特征的形状,视图再多也不解决问题。
要保证机械零件的加工精度和装配要求,只有视图信息和尺寸信息是远远不够的,在零件图样上应标注各种技术要求,如下图所示。
零件图样上的技术要求主要包括:
表面粗糙度、极限与配合、形位公差、热处理以及其他有关制造的要求等。
上述要求应按照国家标准GB/T131—1993规定的代(符)号或用文字正确地注写出来。
练习任务:
根据下面两幅图的箱体类模型,学生测绘,完成其零件图。
图幅:
A1材料:
HT200
作业要求:
1)要正确、完整、清晰、简练地表达零件;
2)零件草图应内容齐全,目测比例,布图合理,线条粗细分明,字体工整,图面整洁;
3)尺寸标注要正确、完整、清晰、并力求合理;
4)尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等技术要求的标注应符合国家标准。
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